海水浸泡对创伤性脑损伤小鼠转录组学图谱的影响及其机制

摘要

目的 观察海水浸泡后创伤性脑损伤（TBI）小鼠运动功能和脑组织转录组学图谱的变化，探讨海水浸泡对TBI的影响及其潜在机制。方法 将51只雄性C57/BL成年小鼠随机分为假手术组、TBI组和TBI+海水组，每组17只。在损伤后1 d、3 d和7 d采用行为学测试（转棒和平衡木试验）检测小鼠耐力及运动协调能力的变化；于损伤后12 h和24 h进行血脑屏障通透性检测[伊文思蓝（EB）染色]、脑组织病理检测（HE染色）；损伤后24 h采用Western blotting检测脑组织凋亡相关蛋白Bcl-2和Bax的表达水平，进行脑组织转录组学检测并分析差异表达基因及其相关的信号通路。结果 损伤后1、3、7 d的行为学测试显示，与假手术组和TBI组比较，TBI+海水组小鼠在转棒仪上的停留时间均明显缩短（P＜0.001），通过平衡木的时间均明显延长（P＜0.001）。EB染色结果显示，TBI+海水组EB渗透面积明显大于TBI组（P＜0.05）；两组组内比较，损伤后24 h EB渗透面积均明显小于损伤后12 h（P＜0.05）。HE染色结果显示，与TBI组比较，TBI+海水组病理损伤加重。Western blotting检测结果显示，与TBI组比较，损伤后24 h,TBI+海水组小鼠损伤区域脑组织Bax表达水平明显增高（P＜0.05），而Bcl-2表达水平明显降低（P＜0.05）。转录组学分析显示，与TBI组比较，TBI+海水组损伤区域脑组织有625个基因存在差异表达（P＜0.05），且p53相关基因和自然杀伤细胞相关基因的表达量均明显增高（P＜0.05）；自然杀伤细胞免疫调节、淋巴细胞免疫调节和细胞因子-细胞因子受体结合等通路显著富集（P＜0.05）。结论 海水浸泡可促进TBI小鼠受损神经细胞凋亡，导致小鼠运动协调能力和耐力受损，其机制可能与p53介导的内源性凋亡和自然杀伤细胞介导的免疫调节有关。